高考复习-几何光学ppt课件.ppt

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1、光学知识结构光学几何光学光的本性光的直线传播光的反射光的折射折射定律折射率三棱镜的色散光的波动性光的粒子性光的干涉光的衍射光的偏振光电效应康普顿效应光的电磁波本性光的波粒二象性光子说实物粒子物质波概率波不确定性关系2012年高考考试说明68光的折射、折射率Ⅱ相对折射率不要求69全反射临界角Ⅱ70光导纤维Ⅰ71光的色散Ⅰ观察折射现象，建立物理情景：光的折射定律空气水irONN`光的折射定律：反射光线在入射光线和法线所决定的平面内；折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。空气

2、水irONN`光路可逆通过实验探究分析现象背后的规律：空气水irONN`引入折射率的概念：光从真空中射入某种介质中并发生折射时入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值叫做这种介质的绝对折射率介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5～1.9水1.33水晶1.55空气1.00028各种物质的折射率真空中的角介质中的角任何介质的折射率都一定大于1.研究表明：光在不同介质中的速度不同，某种介质的折射率等于光在真空中传播的速度c与光在这种介质中传播速度V之比空气的折射率近似

3、取1光从真空射入任何介质时，入射角大于折射角，根据光路可逆性，当光从某种介质射入真空中时，折射角大于入射角。对折射率的理解1、在光的折射现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数．2、对于不同的介质，此常数的值是不同的．n是一个反应介质光学性质的物理量3、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．白光通过三棱镜后，在光屏上形成红橙黄绿蓝靛紫的彩色光带光的色散不同频率的色光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫偏折角小大折射率较小较大光速较大较小波长较大较小于色散的五个“

4、排序”关系：频率f波长l折射率n介质中光速v临界角Cf红l橙>l黄>l绿>l紫n红v橙>v黄>v绿>v紫C红>C橙>C黄>C绿>C紫红橙黄绿蓝靛紫波长折射率光速较大较小较小较大较大较小频率较小较大临界角C较大较小5．实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变．平行玻璃砖1．玻璃砖应选用厚度、宽度较大的．2．大头针要插得竖直，且间隔要大些．3．入射角不宜过大或过小，一般在15°～75°之间．4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界

5、线．例：光从某种介质射入空气，入射角为，反射光线与折射光线恰好垂直，求这种介质的折射率。解析：OABCD例：如图一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点Ａ恰能看到桶底边缘的某点Ｂ。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿ＡＢ方向看去，恰好看到桶低上的点C，ＣＢ两点距离d/4．求油的折射率和光在油中传播的速度。ＢＡdCOACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油的折射率光在油中的传播速度解:光的全反射光的折射现象强调无论入射角多大，反射光线与折射光线同

6、时存在，同时强调折射光线与反射光线亮度变化光密介质与光疏介质1、对于两种介质来说，我们把折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质．2、光疏介质和光密介质是相对的．介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5～1.9水1.33水晶1.55空气1.00028缓慢增大入射角：观察反射光线和折射光线的强度变化；观察折射角的变化。演示实验：观察全反射现象光由一种介质射到另一介质时，光线不发生折射，而全部返回到原介质中继续传播的现象叫全反射现象全反射现象通过

7、实验分析:全反射的条件1、光从光密介质射入光疏介质2、入射角大于临界角临界角：玻璃空气C光导纤维原理：应用全反射棱镜应用几何光学巩固提升1．光的折射定律：（1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数2.折射率：（1）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比在光的折射现象中，光路也是可逆的。一.光的折射（2）折射率等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，n=c/v．98年高考．如图所示，一储油圆桶，底

8、面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距d/4。由此可得油的折射率n＝；光在油中传播的速度v=．（结果可用根式表示）irABCO解：由几何关系得：BO=CO=n=sini/sinr=／2Sini=Sinr=如右图所示,有一个长方形容器,高为30厘米,宽为40厘米,在容器的底部平放着一把长40厘米的刻度尺.眼睛在OA延长线上的E点观察